奶牛中H5N1流感病毒的特征可能促进哺乳动物的感染和传播

对在受感染的美国奶牛中传播的高致病性H5N1禽流感（HPAI H5N1）病毒进行的一系列实验发现，通过鼻内接种，源自泌乳奶牛的病毒会在小鼠和雪貂中引发严重疾病。H5N1感染奶牛的病毒与禽类和人型细胞受体结合，但重要的是，在通过呼吸道飞沫暴露的雪貂中没有有效传播

发表在《自然》杂志上的研究结果表明，牛HPAI H5N1病毒可能与以前的HPAI H5N1不同，这些病毒可能具有促进哺乳动物感染和传播的特征。然而，它们目前似乎无法在动物或人之间进行有效的呼吸道传播

2024年3月，据报道，美国奶牛爆发了高致病性禽流感H5N1疫情，该疫情在牛群中传播，导致受影响农场的一些猫感染致死，并蔓延到家禽中，另有四例报告在奶制品工人中感染。从受影响的牛身上分离出的高致病性禽流感H5N1病毒与自2021年末以来在北美野生鸟类中传播的H5N1病毒密切相关。

随着时间的推移，这些禽病毒发生了基因变化，并在整个大陆传播，导致野生鸟类和哺乳动物爆发疫情，有时会出现死亡率和疑似物种内传播

为了更好地了解牛H5N1病毒的特征，威斯康星大学麦迪逊分校、日本静冈大学和东京大学以及得克萨斯A&；M兽医诊断实验室进行了实验，以确定牛高致病性禽流感H5N1在小鼠和雪貂中复制和致病的能力，这是甲型流感病毒研究的常规方法

Ferrets被认为是了解人类潜在流感传播模式的好模型，因为它们表现出与人类相似的临床症状、免疫反应和呼吸道感染

研究人员向小鼠鼻内注射增强剂量的牛HPAI H5N1流感（每个剂量组5只小鼠），然后监测动物的体重变化和存活15天。所有接受更高剂量的小鼠都死于感染。一些接受较低剂量的小鼠存活了下来，而那些接受最低剂量的小鼠体重没有减轻并存活了下来

研究人员还将牛高致病性禽流感H5N1病毒与越南H5N1毒株和H1N1流感病毒的效果进行了比较，前者是人类H5N1禽流感病毒的典型毒株，后者都是通过鼻内注射给小鼠的。接受牛HPAI H5N1病毒或越南禽H5N1病毒的小鼠在呼吸和非呼吸器官（包括乳腺和肌肉组织）中经历了高病毒水平，并在眼睛中进行了零星检测

H1N1病毒只在动物的呼吸道组织中发现。经鼻内感染牛高致病性禽流感H5N1病毒的Ferrets经历了温度升高和体重减轻。与老鼠一样，科学家们在雪貂的上呼吸道、下呼吸道和其他器官中发现了高水平的病毒。然而，与老鼠不同的是，在雪貂的血液或肌肉组织中没有发现病毒

作者写道：“我们对小鼠和雪貂的致病性研究表明，源自泌乳奶牛的HPAI H5N1可能在口服或呼吸道感染后引发严重疾病，而通过口服或呼吸道途径感染可导致病毒向非呼吸道组织（包括眼睛、乳腺、乳头和/或肌肉）的系统传播。”

为了测试牛H5N1病毒是否通过咳嗽和打喷嚏等呼吸道飞沫在哺乳动物之间传播，研究人员用牛高致病性禽流感H5N1病毒或H1N1流感感染了几组雪貂（每组四只动物），已知这种病毒通过呼吸道飞沫有效传播

一天后，未感染的雪貂被关在受感染动物旁边的笼子里。感染任何一种流感病毒的Ferrets都显示出疾病的临床症状，并且在多日采集的鼻拭子中病毒水平很高。然而，只有暴露于H1N1感染组的雪貂表现出临床疾病的迹象，这表明牛流感病毒不能通过雪貂的呼吸道飞沫有效传播

通常，禽流感病毒和人甲型流感病毒不会附着在细胞表面的相同受体上引发感染。然而，研究人员发现，牛高致病性禽流感H5N1病毒可以与两者结合，这增加了该病毒有能力与人类上呼吸道细胞结合的可能性

“总的来说，我们的研究表明，牛H5N1病毒可能与以前流行的HPAI H5N1病毒不同，因为它具有人/禽双重受体结合特异性，在雪貂中的呼吸道飞沫传播有限，”作者说 More information: Yoshihiro Kawaoka, Pathogenicity and transmissibility of bovine H5N1 influenza virus, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07766-6. www.nature.com/articles/s41586-024-07766-6

Journal information: Nature